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探海神器——“蛟龙”号

2012年6月24日是个伟大的日子！“蛟龙”号载人潜水器深潜7020米新纪录诞生，“神舟九号”宇宙飞船与“天宫一号”手动交会对接成功，“蛟龙”与“神九”互致祝福，进行了穿越海天的对话，实现了“可上九天揽月，可下五洋捉鳖”的伟大梦想！

目前，“蛟龙”号具备了在全球99.8%的海洋深处开展科学研究、资源勘探的能力。“蛟龙”号的形状外观如图所示，部分参数见下方表格。

这次深潜纪录的创造反映了“蛟龙”号高端技术的创新与突破。

新技术突破——高速水声通信技术

电磁波在海水中传播的距离很有限，而普通水声传输又有延时长、复杂环境中有效提取信号难等严重缺陷，“蛟龙”号潜入深海数千米，如何实现实时通讯是个重要难题。中国科学院研发了具有世界先进水平的高速水声通信技术——利用通信声呐进行水下通信联络，成功解决了这一难题。通信声呐是由发射基阵和接收基阵组成，基阵又由换能器基元组成。换能器一般用压电陶瓷材料制成，可将发射机产生的电信号转换为声信号，也可以将接收机接收的声信号转换为电信号。此次“蛟龙”与“神九”成功实现穿越海天对话，高速水声通信技术功不可没。

新技术突破二——大容量充油银锌蓄电池

“蛟龙”号搭载的是我国自主研发的、储存电能超过110千瓦时的大容量充油银锌蓄电池，该电池的蓄电能力为美国同类潜水器蓄电池的2倍，成功解决了“蛟龙”号正常水下工作时间长，但又不能携带太重蓄电池的困难。

新技术突破三——悬停定位和自动航行

由于不同海域、不同深度的海水密度不同，“蛟龙”号在水中受到的浮力是变化的。按潜航员叶聪的说法，“这次7000米级海试的试验海域，根据测量，海面海水的密度是每立方米1021公斤，而7000米深的海水密度变成每立方米1059公斤。‘蛟龙’号自重22吨，算下来在7000米深度时受到的浮力大概比在海面时要大800多公斤力”（公斤力是工程中常用的力的单位，1公斤力大约等于10牛）。

浮力的变化要靠压载铁来平衡，所谓“压载铁”，就是给“蛟龙”号增加重量的铁块。“蛟龙”号海试团队用周密的数学模型，能根据在不同海域测得的海水温度、盐度和深度等参数精确地计算下潜时所需要的“压载铁”重量。

“蛟龙”号挂好所需压载铁，注水下潜，当下潜至预定深度时，“蛟龙”号能克服自身晃动、海底洋流等内外干扰，通过适时抛掉一定数量的压载铁，利用相关技术实现悬停。此外，“蛟龙”号还具备自动定向、定高、定深三大功能，能够在复杂环境中自动航行，在已公开的消息中，尚未有国外深潜器具备类似功能．当完成工作后，潜航员再抛掉适量的压载铁，实现上浮，可见，无论是下潜，悬停，还是上浮，压载铁的作用都是巨大的。

“祝愿中国载人深潜事业取得新的更大成就！祝愿我们的祖国繁荣昌盛！”，“神九”航天员景海鹏在太空向“蛟龙”号的祝贺，送出了全体中华儿女的心声！

⑴换能器可实现 信号与 信号的相互转换．

⑵潜艇下潜深度一般是几百米，而“蛟龙”号下潜深度一般是几千米，“蛟龙”号在深海中必须通过抛掉压载铁实现上浮，而不是像潜艇那样采用排水的方法实现上浮，请写出可能的原因及你的理由： 。

(3)请估算“蛟龙”号的体积大小，并写出估算过程。

实验桌上有一个电学器件，该器件由两个定值电阻R1、R2并联组成，且被封闭在一个透明的有机玻璃壳内，如图甲所示。a、b是该器件的两个外露接线柱，电阻R1的阻值为20Ω，电阻R2的额定电压为6V。科技小组同学测得通过该器件的电流I和其两端电压U的数值，并绘制如图乙所示的图像。

求：

（1）电阻的R2阻值；

（2）电阻R2的额定电功率。

用如图所示的滑轮组提升物体A。在匀速竖直提升A的过程中，卷扬机加在绳子自由端竖直向下的拉力F为400N，物体A上升的速度vA为0.1m/s，滑轮组的机械效率为90%，不计绳重和滑轮与轴的摩擦。

求：

（1）拉力F做功的功率P；

（2）物体A所受的重力GA；

（3）动滑轮所受的重力G动。

下列物理学的研究成果与托里拆利有关的是（ ）

A.发现光的色散

B.测出大气压的值

C.发现电流的磁效应

D.判断出通电螺线管的磁极性跟电流方向的关系

下列估测最接近实际的是（ ）

A. 人体的正常体温为38.6℃

B. 吃饭用的筷子长度约为0.6m

C. 正常人的脉搏跳动1次用1s

D. 一块学生用橡皮的质量约为0.5kg

图中有关声和电磁波的应用，分析正确的是（ ）

A.甲是摩托车的消声器，其作用是在接收处减弱噪声

B.乙是手按在小提琴上一根弦的不同位置，其目的是为了改变音色

C.丙是利用卫星系统导航，其信息传播的媒介与“B超”相同

D.丁是利用声呐探测海深，其原理是与蝙蝠在夜间飞行时的原理相同

汽车紧急刹车过程中，会在公路上留下车胎的擦痕，下列说法正确的是（ ）

A.擦痕是由于刹车后摩擦增大造成的

B.擦痕越长，说明车的惯性一定越大

C.汽车刹车过程中，其惯性越来越小

D.刹车能使汽车迅速停下来，说明力是维持物体运动的原因

下列说法正确的是（ ）

A.两杯水温度相同，内能也一定相同

B.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递

C.由于水的比热容大，工厂里的冷却塔通常用水作为冷却物质

D.质量、初温相同的水和煤油放出相同热量后，水的温度高于煤油的温度

用四只完全相同的滑轮和两根相同的绳子组成如图所示的甲、乙两个滑轮组，在绳自由端用大小分别为F1和F2的拉力，将相同的物体匀速提升相同的高度。若不计绳重和摩擦，下列说法正确的是（ ）

A.F1大于F2

B.F1和F2做的功一定相等

C.甲、乙的机械效率不相等

D.绳子自由端移动的距离不相等，物体运动时间可能相等